钛及钛合金材料精品整理
钛及钛合金牌号
钛及钛合金牌号、特性及应用Ti-6Al-4V属于热处理强化的钛合金,它具有较好的焊接性薄板成型性和锻造性能。
用于制造喷气发动机压缩机叶片,叶轮等。
其他如起落架轮和结构件,紧固件,支架,飞机附件,框架、桁条结构、管道,应用非常广泛。
Ti-5Al-2.5Sn锻造时抗裂纹的能力较好,成型性尚可,焊接性良好,热处理不能强化。
用于传动齿轮箱外壳,喷气发动机外壳装置及导向叶片罩,管道结构等。
Ti-8Al-1Mo-1V成型性及锻造时抗裂纹的能力尚可,焊接性好,但不可热处理强化。
用地制作喷气发动机叶片,叶轮和外壳,陀螺仪万向导向叶片罩,喷管装置的内蒙皮和框架等。
Ti-6Al-6V-2Sn属于可热处理强化的钛合金,锻造时抗裂纹的能力好,但焊接性差。
用于制造紧固件,入风口控制导向装置,试验结构件。
Ti-13V-11Cr-3Al属于可热处理强化的钛合金,成型性良好,锻造时有一定抗裂纹能力,焊接性尚可,用作结构锻件,板状桁条结构,蒙皮,框架、支架、飞机附件,紧固件。
Ti-2.25Al-11Sn-5Zr-1Mo-0.2Si属于可热处理强化的钛合金,锻造时抗裂纹的能力好,用于制造喷气发动机叶片,叶轮,起落架滚轮,飞机骨架、紧固件等。
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo成型性焊接性好,锻造时有良好的抗裂纹能力,但不热处理强化。
用于制造压缩机叶片,叶轮,起落架滚轮,隔圈压气机箱组合件,飞机骨架,蒙皮构件等。
Ti-4Al-3Mo-1V属于可热处理强化的钛合金,锻造性、成型性好。
用于制造飞机骨架构件。
IMI125IMI130IMI160工业纯钛,抗蚀性优异,比强度较高,疲劳极限较好,锻造性好,可用普通方法锻造、成形和焊接。
可制成板、棒、丝材。
应用于航空、医疗、化工等方面,如排气管,防火墙、受热蒙皮以及要求塑性好、能抗蚀的零件IMI317属于α型钛合金,可焊接,在315~593℃具有良好的抗氧化性、强度和高温稳定性,可制造锻件及板材零件,如航空发动机压气机叶片、壳体、支架。
国内外常用钛及钛合金牌号
国内外常用钛及钛合金牌号钛是一种具有轻质、高强度、耐腐蚀性的金属材料,广泛应用于航空航天、化工、医疗、汽车、船舶等领域。
下面将介绍一些常用的国内外钛及钛合金牌号。
一、纯钛牌号1. CP1、CP2、CP3、CP4这是最常见的纯钛牌号,也是最常用的工业纯钛。
它们的差异主要是杂质含量的不同,CP1是杂质含量最低的纯钛,CP4则是杂质含量相对较高的纯钛。
2. Gr.1、Gr.2、Gr.3、Gr.4这些是美国钛合金协会(ASTM)制定的纯钛牌号,与前面的CP牌号对应。
Gr.1对应于CP4,Gr.2对应于CP3,依此类推。
二、钛合金牌号1. Ti-6Al-4V这是最常见的钛合金牌号,含有6%的铝和4%的钒。
它具有良好的强度、耐腐蚀性和热稳定性,广泛应用于航空航天、医疗和汽车制造等领域。
2. Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo这是一种高强度、高耐腐蚀性的钛合金,适用于高温、高压环境下的应用,如航空发动机等。
3. Ti-3Al-2.5V这是一种中等强度、良好耐腐蚀性的钛合金,常用于航空航天、船舶和化工领域。
4. Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al这是一种高强度、高耐腐蚀性的钛合金,适用于航空航天、海洋和船舶制造等领域。
5. Ti-6242这是一种高强度、高温钛合金,具有优异的耐腐蚀性和热稳定性,常用于航空航天和化工领域。
三、其他常见钛合金牌号除了上述几种常用的钛合金牌号外,还有一些其他常见的钛合金,例如Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo、Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Mo、Ti-8Al-1Mo-1V等。
这些牌号都具有特定的化学成分和性能特点,可以根据具体要求选择使用。
总结:以上介绍了一些常用的国内外钛及钛合金牌号,包括纯钛牌号如CP1、CP2、CP3、CP4以及Gr.1、Gr.2、Gr.3、Gr.4;钛合金牌号如Ti-6Al-4V、Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo、Ti-3Al-2.5V、Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al等。
钛及钛合金
钛及钛合金
3. (α+β)钛合金
(α+β)钛合金除含有铬、钼、钨等促使β相稳定的元素外,还含有 锡、铝等促使α相稳定的元素。在冷却到一定温度时,发生β→α相转变, 室温下为α+β两相组织。
(α+β)钛合金的强度、耐热性和塑性都比较好,并可以进行热处理 强化,应用范围较广。(α+β)钛合金的牌号有TC1、TC2、TC3、TC4、 TC6等。其中以TC4(钛铝钒合金)用途最广、经淬火(930 ℃加热)和 时效处理(540 ℃,2 h)后,其R m可达1 274 MPa、A>13%,并有 较高的蠕变抗力、低温韧性和良好的耐蚀性。TC4合金适于制造在400 ℃ 以下和低温下工作的零件,如火箭发动机外壳、火箭和导弹的液氢燃料容 器等。
钛及钛合金
常用钛合金的牌号、力学性能和用途见表1-9。
钛及钛合金
钛及钛合金是20世纪50年代出现 的一种新型结构材料。由于钛的密度 小,强度高,耐高温,耐蚀,资源丰 富,现已成为航天、化工和国防工业 生产中广泛应用的材料。
一、 工业纯钛 1. 纯钛的性能
钛及钛合金
纯钛呈银白色,密度为4.508×103 kg/m3,熔点为1 677 ℃, 热膨胀系数小。纯钛塑性好,强度低,容易加工成形。结晶后有同 素异构转变,在加热到882 ℃时,由密排六方晶格的α-钛转变为体 心立方晶格的β-钛。钛与氧和氮的亲和力较大,非常容易与氧和氮 结合形成一层致密的氧化物和氮化物薄膜,其稳定性高于铝及不锈 钢的氧化膜,故在许多介质中钛的耐蚀性比不锈钢更优良,尤其是 抗海水腐蚀的能力非常突出。
2. β钛合金
钛及钛合金
β钛合金中主要加入铜、铬、钼、钨和铁等促使β相稳定 的元素,在正火或淬火时容易将高温β相保留到室温组织, 得到较稳定的β相组织。β钛合金具有良好的塑性,在540 ℃ 以下具有较高的强度,但其生产工艺复杂,合金密度大,故 在生产中用途不广。
钛及钛合金论文[整理版]
金属钛的地理分布:世界钛矿资源总体状况:截至 1995 年底,世界金红石(包括锐钛矿)储量和储量基 础分别为 3330 万 t 和 16440 万 t,资源总量约 2.3 亿 t(TiO2 含量,下同),主要集中在南非、印度、斯 里兰卡、澳大利亚。世界钛铁矿(TiO2)储量和储量基础分别为 2.743 亿 t 和 4.353 亿 t,资源总量约 10 亿 t;主要集中在南非、挪威、澳大利亚、加拿大和印度。中国钛矿地理分布: 中国钛资源总量 9.65 亿 吨,居世界之首,占世界探明储量的 38.85%,主要集中在四川、云南、广东、广西及海南等地,其中攀西 (攀枝花西昌)地区是中国最大的钛资源基地,钛资源量为 8 .7 亿吨。钛及钛合金论文钛及钛合金摘要:先进材料钛及钛合金的应用与前沿技术的发展一直是当前材料领域的热点研究课题之一。钛、钛合金及钛化合物的优良性能促使人类迫切需要它们。然而,生产成本之高,使应用受到限制。我们相信在不久的将来,随着钛的冶炼技术不断改进和提高,钛、钛合金产云瘤撒骆屯庭瓦蛮醋迷绰懂域脱潦斟疫灶狡薪挥典痕退摆掏拘颜够扮符技蘑阀诬蠕尾褐杆雍椿妙屯玖蚜扦咖悼桂贩拎伺褒瞬够疥挎甚挛匹署谷敝
钛和钛合金的发展过程: 钛是英国化学家格雷戈尔(Gregor R W ,1762—1817。)在 1791 年研究钛铁
矿和金红石时发现的。四年后,1795 年,德国化学家克拉普罗特(Klaproth M H ,1743—1817。)在分析
匈牙利产的红色金红石时也发现了这种元素。他主张采取为铀(1789 年由克拉普罗特发现的)命名的方法,
引用希腊神话中泰坦神族“Titanic”的名字给这种新元素起名叫“Titanium ”。中文按其译音定 名 为 钛 。钛及钛合金论文钛及钛合金摘要:先进材料钛及钛合金的应用与前沿技术的发展一直是当前材料领域的热点研究课题之一。钛、
典型钛及钛合金的组织与性能综述
典型钛及钛合金的组织与性能综述钛及钛合金是一类重要的结构材料,具有低密度、高强度、优良的耐腐蚀性和良好的高温稳定性等特点。
本文将对典型钛及钛合金的组织与性能进行综述,包括纯钛、α型钛合金、β型钛合金和α+β型钛合金四个方面。
纯钛是一种由于其较高的纯度而具有良好综合性能的金属材料。
其组织以α相为主,具有良好的延展性、塑性和韧性。
纯钛的强度较低,但其具有较高的耐腐蚀性,尤其是对氧化腐蚀具有较好的抵抗能力。
纯钛的熔点较低,易于加工成形,并可通过热处理改善其强度。
α型钛合金主要由α相和少量的β相组成。
α相是一种具有密排六方最密堆积结构的钛晶体结构,具有良好的可塑性。
β相是一种具有体心立方结构的钛晶体结构,具有较高的强度。
α型钛合金具有良好的综合性能,具有较高的强度、良好的耐腐蚀性和热稳定性。
它们通常用于航空航天、汽车制造等领域。
β型钛合金主要由β相组成,β相是一种具有体心立方结构的钛晶体结构,具有较高的硬度和强度。
β型钛合金具有较高的强度、优良的耐腐蚀性和良好的高温稳定性。
它们广泛应用于航空航天、船舶制造、化工等领域。
α+β型钛合金同时包含α相和β相,组织复杂且多样。
它们具有较高的强度、耐腐蚀性和高温稳定性,同时兼具良好的可塑性和冲击韧性。
α+β型钛合金是一类综合性能较好的钛合金,广泛应用于航空航天、电子设备等高端领域。
除了以上提到的几种典型钛及钛合金,还有许多其他类型的钛合金,如α'型钛合金、硬质钛合金等。
这些钛合金具有不同的组织和性能,可以根据具体的应用需求进行选择。
总之,钛及钛合金作为一类重要的结构材料,具有独特的组织和性能。
不同类型的钛及钛合金在应用领域、组织结构和性能方面存在差异,但都具有低密度、高强度、优良的耐腐蚀性和良好的高温稳定性等特点。
随着研究的深入,钛及钛合金在各个领域的应用前景将会更加广阔。
国内外常用钛及钛合金牌号
国内外常用钛及钛合金牌号钛是一种广泛应用于工业领域的金属材料,具有良好的机械性能、化学稳定性和耐腐蚀性能。
常见的钛及钛合金牌号有国内牌号TA1、TA2、TA3、TA4等,国际牌号有Grade 1、Grade 2、Grade 5、Grade 9等。
TA1是中国钛标准GB/T 3620.1-2007中规定的一种纯钛,化学成分要求中钛元素含量不少于99.5%,机械性能要求中0.2%抗拉强度不少于240MPa,延伸率不少于24%。
TA1具有优异的腐蚀抗性,可以在强酸、碱等腐蚀介质中长期使用,常用于制作化工设备、海水淡化设备、医疗器械等。
TA2是一种常见的工业纯钛,也是中国标准GB/T 3620.1-2007中规定的纯钛牌号之一。
其化学成分要求中钛元素含量不少于99.5%,机械性能要求中0.2%抗拉强度不少于450MPa,延伸率不少于18%。
TA2具有良好的可锻性和可焊性,常用于制造化工设备、海洋工程、航空航天等领域。
TA3是国内的一种α+β相钛合金,化学成分中钛元素含量不少于99.5%,铁含量不大于0.30%,机械性能要求中抗拉强度不少于540MPa,延伸率不少于15%。
TA3具有良好的塑性和可焊性,常用于制造化工设备、海洋工程、航空航天等领域。
TA4是中国国内新版的一种α相钛合金,主要改进了化学成分和机械性能,相较于TA3具有更高的抗拉强度和延伸率。
TA4的化学成分要求中钛元素含量不少于99.7%,铁含量不大于0.20%,机械性能要求中抗拉强度不少于620MPa,延伸率不少于13%。
TA4广泛应用于航空航天、船舶工程、化工设备等领域。
Grade 1是美国钛协会(ASTM)标准中规定的纯钛牌号,化学成分要求中钛元素含量不少于99.5%,机械性能要求中抗拉强度不少于240MPa,延伸率不少于24%。
Grade 1具有良好的腐蚀抗性和可锻性,广泛应用于航空航天、化工设备、医疗器械等领域。
Grade 2是ASTM标准中的一种工业纯钛牌号,化学成分要求中钛元素含量不少于99.0%,机械性能要求中抗拉强度不少于345MPa,延伸率不少于20%。
钛及钛合金材料精品整理
一、钛及钛合金材料(一)材料1.碘化钛碘与粗钛在低温下直接作用生成挥发性的碘化钛,经加热使碘化钛分解,再沉积而得到高纯度的金属钛称为碘化钛。
牌号:TAD. 符号:Til2. 纯度>%(wt)主要用于科研,如测试纯钛的化学性能、物理性能、合金化研究等。
2.海绵钛含钛的矿石从金红石(Tio2)存在,经氯(Cl2)化生成四氯化钛(TiCl4),再用活性金属(Mg或Na)还原得到海绵状的金属钛(Ti)称为海绵钛。
镁法海绵钛:MHTi纳法海绵钛:NHTi海绵钛是疏松多孔,纯度(wt),其硬度HB为100-157,是钛工业生产的原料。
海绵钛分级见表1.3.工业纯钛含有一定量的氧、氮、碳、硅、铁及其他元素杂质的α相钛称为工业纯钛。
工业纯钛的含钛量≮%(wt)按杂质元素含量把工业纯钛划分为四个级别,见表2.表1 海绵钛分级(MHTi)GB/T2524-2002表2 工业纯钛分级GB/.4.钛合金以钛为基体金属元素和含有其他合金元素及杂质元素所组成的合金称为钛合金。
钛合金举例见表3.表3 钛合金GB/5.ELI钛及钛合金具有超低间隙杂质元素的钛及钛合金称为ELI钛及钛合金。
如:Ti-6Al-4V ELI.为了改善低温钛及钛合金的塑性和韧性开发出来的超低间隙元素的钛及钛合金,由于间隙元素含量小,其溶于钛后减小了钛晶格歪曲,随温度降低,钛的强度增加,而塑性和韧性下降的很小,在室温-253℃条件下具有强度高,良好的塑性和高的断裂韧性。
(二)标准1.常用标准(钛)(1)中国标准①GB:国家强制性标准②GB/T: 国家推荐性标准③GJB: 国家军用标准④YB: 部颁标准⑤YY: 行业标准⑥YS/T: 行业标准⑦NY/T: 行业标准(2)国际及外国标准①ISO:国际标准化组织标准②ANSI:美国国家标准a.ASTM: 美国材料试验协会标准-T(MIL-STD): 美国军标c.AMS: 美国金属学会标准③TOCT: 原苏联国家标准AMTY:原苏联国家航空技术委员会标准④JIS: 日本工业标准⑤EN: 欧洲标准委员会标准⑥DIN: 德国标准WL:德国航空材料标准⑦BS: 英国标准⑧NF: 法国标准2.钛及钛合金牌号对照表43.有关标准检验项目表54.产品标准参考表6、表75.出口用标准(三)国际组织与标准化机构1.部分国际组织、国家标准化机构和标准代号2.与金属材料有关的部分国外协会、学会及专业标准代号。
钛及钛合金基础资料
钛合金TA7(Ti-5Al-2.5Sn),TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表的低温钛合金,其强度随温度的降低而提高,但塑性变化却不大。
在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性,避免了金属冷脆性,是低温容器,贮箱等设备的理想材料。
产品名称:钛丝材质:Gr1,Gr2,Gr3,Gr5,Gr5 ELI,TA1,TA2,TC4,BT-14执行标准:GB/T3623-98,AWSA5.16 AMS,ASTMF 136-84,ASTM F67产品名称:钛棒材质:Gr1,Gr2,Gr3,Gr4,Gr5,Gr7,Gr11,Gr12TA0 TA1 TA2 TA3 TA4 TA5 TA6 TA7TA9 TA10 TC1 TC2 TC3 TC4 Ti6AL-4V ELT执行标准:GB/T2965-98,ASTM B 348-83,ASTM F136-95,AMS4928,ASTM F67产品规格:直径3---200mm产品名称:钛板材质: Gr1 Gr2 Gr3 Gr4 Gr5 Gr7 Gr11 Gr12TA0 TA1 TA2 TA3 TA4 TA5 TA6 TA7 TA9TA10 TC1 TC2 TC3 TC4 TB2产品规格:厚度0.3---60mm宽度:600---1400mm长度:大于2000mm执行标准:GB/T3621-94 ASTM B265-ASME GB/T4845-93AMS供货形式:热轧退火钛标准件材质:纯钛(Gr1,Gr2),合金(6Al-4V)种类:钛螺丝,钛标准件,钛垫片钛螺丝标准类型:多款选择,样品或现货钛螺丝类别有:平头十字机丝、平头内六角机丝、平头机丝半牙、半圆头内六角机丝、半圆头十字机丝、大扁头内六角机丝钛螺丝规格有:M3、M4、M5、M6、M8、M10、M12、M14、M16、M8、M20、M22、M24、M26、M28、M30产品名称:钛管材质:Gr1 Gr2 Gr3 Gr7 Gr9 Gr12 Gr23执行标准:ASTM B338,ASTM B337, GB/T3624,GB/T3625产品规格:外径5.0---144mm壁厚0.3--20mm供货形式:无缝管,焊接管钛铜复合/钛包铜棒钛铜复合棒的性能:钛铜复合棒作为金属阳极的主要部件,其作用有以下3点:一:支撑阳极;钛铜复合棒具有一定的强度和抗弯曲性能,复合棒材的屈服强度达到128MPa,充分满足生产设计要求。
钛和钛合金的介绍
钛和钛合金的介绍
钛,是一种金属元素,它的化学符号是Ti,原子序数是17。
它和其他金属元素相比,既不能像铁那样形成金属间化合物(如TiC),也不能像钛那样形成氧化物(如TiO)。
因此,钛在工业
上被广泛用于制造火箭的推进系统、化工设备、飞机发动机、医
疗器械和军事上的防辐射设备等。
钛合金是一种比强度很高的材料,在航空航天领域中应用广泛。
它是一种比较难熔的金属,熔点和沸点都很低,在空气中不
易氧化。
钛合金的强度很高,比强度一般在35以上。
但它的延
展性和耐热性差,受高温作用容易被氧化而失去强度。
钛合金分为两大类:一类是普通钛合金;另一类是超低钛合
金(一般为Ti-6Al-4V)。
普通钛合金是由钛、铜、铝等元素组成的铁基和铝基合金。
超低钛合金由钛、镍、铁和铜组成。
目前,
美国已将镍和铁等元素掺入超低钛合金中,提高了超低钛合金的
强度和韧性。
钛及钛合金在常温下具有很好的强度和韧性,但在高温下强
度和韧性急剧下降。
—— 1 —1 —。
钛及钛合金牌号和化学成分 标准
钛及钛合金牌号和化学成分标准
一、钛及钛合金牌号
1. 工业纯钛
工业纯钛是一种具有优异综合性能的工程材料,广泛用于化工、石油、食品、轻工等领域。
根据杂质元素含量的不同,工业纯钛分为TA1、TA2和TA3三个牌号。
2. 耐蚀钛合金
耐蚀钛合金主要用于化工、石油等领域的设备及管道,具有较强的耐腐蚀性能。
常用的耐蚀钛合金属有Ti-3Al-2.5V(TC4)和Ti-6Al-4V(TC20)等。
3. 高强度钛合金
高强度钛合金主要用于航空航天、汽车等领域的高强度结构件。
常用的高强度钛合金属有Ti-6Al-4V (TC20)、Ti-5Al-2.5Fe(TC21)等。
4. 高强度耐蚀钛合金
高强度耐蚀钛合金结合了高强度和耐腐蚀性能,主要用于海洋工程、化学工业等领域的重要结构件。
常用的高强度耐蚀钛合金属有Ti-6Al-4V ELI(TC4 ELI)等。
5. 高强度低成本钛合金
高强度低成本钛合金具有较高的强度和较低的成本,主要用于汽车、航空航天等领域的重要结构件。
常用的高强度低成本钛合金属有Ti-6Al-4V(TC20)等。
6. 非晶钛合金
非晶钛合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性能,是非晶材料中的一种。
常用的非晶钛合金属有Ti-55531等。
二、钛及钛合金化学成分标准
1. 3620.1:钛及钛合金牌号和化学成分。
2. 3620.2:钛及钛合金棒材化学成分允许偏差。
3. 3620.3:钛及钛合金管材化学成分允许偏差。
4. 3620.4:钛及钛合金丝材化学成分允许偏差。
国内外常用钛及钛合金牌号
国内外常用钛及钛合金牌号国内外常用的钛及钛合金牌号有很多,以下是一些常见的牌号及其特点:1. TC4(国内牌号:钛合金Ti-6Al-4V):TC4是一种α+β型钛合金,由6%的铝和4%的钒组成。
它具有良好的机械性能,具有较高的强度、良好的耐腐蚀性和良好的韧性。
它被广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域。
2. TA1(国内牌号:纯钛Ti):TA1是最常见的纯钛牌号,它具有优异的耐腐蚀性、低密度和良好的可加工性。
它广泛应用于化工、海洋、船舶、食品工业等领域。
3. TA2(国内牌号:纯钛Ti-2):TA2是一种具有良好力学性能和耐腐蚀性能的纯钛牌号。
它比TA1稍低的纯净度使得其价格相对较低,广泛应用于船舶、化工设备和制药设备等领域。
4. Ti-3Al-2.5V:Ti-3Al-2.5V是一种α+β型钛合金,由3%的铝和2.5%的钒组成。
它具有良好的耐腐蚀性、高强度和良好的可塑性。
它被广泛应用于船舶、化工设备、航空航天和医疗器械等领域。
5. Ti-6242(国内牌号:钛合金Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo):Ti-6242是一种具有高强度和优异的抗腐蚀性能的α+β型钛合金,由6%的铝、2%的锡、4%的锆和2%的钼组成。
它被广泛应用于航空航天、船舶、汽车和化工设备等领域。
6. Ti-15333(国内牌号:钛合金Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al):Ti-15333是一种α+β型钛合金,由15%的铝、3%的钒、3%的铬和3%的锡组成。
它具有较高的强度和良好的耐腐蚀性能,在航空航天、船舶和化工设备等领域有广泛应用。
这些是常见的国内外常用钛及钛合金牌号,每个牌号都具有不同的特点和适用领域。
根据具体的工程要求和应用环境,可以选择合适的钛及钛合金牌号,以满足不同领域的需求。
钛及钛合金分类
钛及钛合金分类钛是一种具有广泛应用前景的金属材料,它具有低密度、高强度、优异的耐腐蚀性能等特点,因此被广泛应用于航空航天、汽车、化工等众多领域。
钛的分类主要基于其合金成分、晶体结构和加工工艺等方面的不同。
本文将介绍钛及钛合金的分类,并对每一类进行详细的描述。
一、钛的分类1.按合金成分分类根据合金中所包含的元素种类和含量不同,钛可以分为纯钛和合金钛两类。
纯钛: 纯钛是指含有至少99.5%纯度的钛。
它具有优良的耐腐蚀性、低密度、高强度和良好的可锻性。
纯钛广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。
合金钛: 合金钛是指将其他金属元素合金化到钛中,以改变钛的物理和化学性质。
常见的合金钛包括钛铝合金、钛镁合金、钛锆合金等。
2.按晶体结构分类钛及钛合金可分为α型钛合金、β型钛合金、α-β型钛合金和亚共析钛合金等几种晶体结构分类。
α型钛合金: α型钛合金主要是由α相组成,具有良好的可塑性和焊接性能,在航空航天和海洋工程等领域有广泛应用。
β型钛合金: β型钛合金主要由β相组成,具有高强度和优异的耐热性能。
它被广泛应用于航空发动机和高温设备等领域。
α-β型钛合金: α-β型钛合金同时包含α相和β相,具有良好的机械性能和耐腐蚀性能,在制造航空器结构材料和骨科植入材料方面具有重要应用价值。
亚共析钛合金: 亚共析钛合金是指在合金中含有亚共析相,具有良好的耐腐蚀性和高温强度,被广泛应用于核工业和航空航天工业等领域。
二、钛合金的分类1.按合金元素分类根据合金中所添加的元素种类和含量不同,钛合金可以分为钛铝合金、钛镁合金、钛锆合金等。
钛铝合金: 钛铝合金以铝作为主要合金元素,并添加其他元素如钼、锡等,具有高强度和良好的热处理性能。
钛镁合金: 钛镁合金以镁作为主要合金元素,并添加少量的锆、铝等元素,具有轻质和高强度的特点。
钛锆合金: 钛锆合金以锆作为主要合金元素,并添加小量的铁、铬等元素,具有良好的耐腐蚀性和高温强度。
2.按应用领域分类根据钛合金在不同领域的应用特点,钛合金可以分为航空航天钛合金、生物医用钛合金、汽车用钛合金等。
《钛及钛合金》课件
1
钛合金材料的开发
近年来,随着人们对材料性能和应用领域的不断深入研究和探索,钛合金材料的 开发将会更加高效和精准。
2
制备工艺的优化
随着制造技术的不断进步,钛及钛合金的制备工艺和生产成本也会不断优化和降 低。
3
应用领域的扩大
除了传统的航空、医疗等领域,钛及钛合金材料还有更多的应用潜力和发展空间, 如军事、能源等领域。
《钛及钛合金》PPT课件
钛及钛合金是一种具有广泛应用前景的材料,在航空航天、医疗器械、3D打 印等领域得到了广泛的应用。
钛元素的特点
基本性质
钛是一种具有低密度、高强度、优异的耐腐蚀性和生物相容性的金属元素,是制造高科技产 品和高质量钢材的重要原材料。
生产工艺
钛元素的主要生产工艺包括克鲁塞法法等,随着工艺的不断升级发展,钛元素的生产成本逐 渐降低,材料性能也得到了进一步提升。
应用
钛元素广泛用于航空航天、医疗器械、军事等重要领域,市场需求不断扩大。
钛合金的特点
优异性能
钛合金具有高强度、低密度、优 异的耐腐蚀性和生物相容性,并 且还具有良好的机械性能和热处 理性能。
应用领域广泛
外观颜值高
钛合金广泛应用于汽车、自行车、 运动器材、医疗器械等领域,同 时还作为高端航空发动机、航空 器结构材料广泛使用。
钛合金不仅具有出色的物理性能, 而且具有独特的金属质感和光泽 度,非常适合用于制作高档手表 等工艺品。
钛及钛合金的缺点
1 昂贵
钛及钛合金价格较高,制造成本较高
Байду номын сангаас
2 制造难度大
钛及钛合金的制造难度比较大,需要采用特 殊的加工方法和工艺流程。
钛及钛合金的应用领域
钛和钛合金基本知识集锦ppt课件.ppt
3.2 纯钛 耐蚀性能:
钛的标准电极电位很低(E=-1.63V),但钛的致钝电位亦低, 故钛容易钝化。
常温下钛表面极易形成由氧化物和氮化物组成的钝化膜,它 在大气及许多浸蚀性介质中非常稳定,具有很好的抗蚀性。
在大气、海水、氯化物水溶液及氧化性酸(硝酸、铬酸等)和 大多数有机酸中,其抗蚀性相当于或超过不锈钢,在海水中耐蚀 性极强,可与白金相比,是海洋开发工程理想的材料。
3.2 纯钛
物理性能:
属ⅣB族元素,原子序数为22,原子量为47.9。 有两种同素异晶体,其转变温度为882.5℃。
低于882.5℃,为密排六方α-Ti: 点阵常数(20℃)为: a=0.295111 nm,c=0.468433nm,c/a=1.5873
882.5℃~熔点,为体心立方β-Ti:点阵常数在25℃时, a=0.3282nm;900 ℃时a=0.33065nm。
3.1 概述
1791年英国化学家格雷戈尔研究钛铁矿和金红石时发现了钛。1795年, 德国化学家克拉普罗特在分析匈牙利产的金红石时也发现了这种元素。格雷 戈尔和克拉普罗特当时所发现的钛是粉末状的二氧化钛,而不是金属钛。到 1910年美国化学家亨特第一次制得纯度达99.9%的金属钛。
钛在地壳中的丰度占第七位,0.42%,金属占第四位(铝、铁、镁、钛)。 以钛铁矿或金红石为原料生产出高纯度四氯化钛,再用镁作为还原剂将四 氯化钛中的钛还原出来,由于还原后得到钛类似海绵状所以称为海绵钛,最 后以海绵钛为原料生产出钛材和钛粉。 1947年才开始冶炼,当年产量只有2吨。 1955年产量2万吨。 1975年产量7万吨。 2006年产量14万吨 钛的硬度与钢铁差不多,而它的重量几乎只有同体积钢铁的一半,钛虽然 比铝重,它的硬度却比铝大2倍。在宇宙火箭和导弹中,已大量用钛代替钢铁。 极细的钛粉,还是火箭的好燃料,所以钛被誉为宇宙金属,空间金属。
国内外常用钛及钛合金牌号
国内外常用钛及钛合金牌号钛及其合金是一种广泛应用的金属材料,在工业生产中具有重要的地位。
钛具有低密度、高强度、耐腐蚀等优良特性,在航空航天、汽车、医疗器械等领域得到了广泛的应用。
以下是国内外常用的钛及钛合金牌号介绍。
国内常用钛及钛合金牌号:1. TA0:也称为纯钛,是最常见的钛材料。
TA0具有良好的可塑性和耐腐蚀性能,常用于航空航天、船舶、化工等领域。
2. TC4:是一种常用的α+β型钛合金,合金中含有6%的铝和4%的钛。
TC4具有优异的耐高温性和良好的机械性能,在航空航天、汽车制造等领域广泛应用。
3. TC6:是一种α+β型钛合金,合金中含有6%的铝和2%的锡。
与TC4相比,TC6具有更高的强度和较好的韧性,常用于航空航天、船舶制造等领域。
4. TC9:是一种α+β型钛合金,合金中含有3%的铝和2.5%的钒。
TC9具有较好的焊接性和塑性,广泛应用于航空航天、能源装备等领域。
5. TA15:是一种α+β型钛合金,合金中含有6%的铝和4%的铁。
TA15具有优良的耐腐蚀性和高温强度,常用于航空航天、石油化工等领域。
国外常用钛及钛合金牌号:1. Grade 2:与TA0类似,是一种纯钛材料。
Grade 2具有良好的可塑性和耐腐蚀性,在医疗领域常用于人工关节、牙科种植等应用。
2. Grade 5:与TC4相对应,也是一种α+β型钛合金,合金中含有6%的铝和4%的钒。
Grade 5具有优异的机械性能和耐腐蚀性,在航空航天、汽车制造等领域得到广泛应用。
3. Grade 23:也被称为钛6-4 ELI(Extra Low Interstitial)合金,是一种医用级别的钛合金。
Grade 23具有优良的生物相容性和高强度,常用于医疗器械和人工骨骼等应用。
4. Ti-6Al-7Nb:是一种α+β型钛合金,合金中含有6%的铝和7%的铌。
Ti-6Al-7Nb具有良好的生物相容性和抗腐蚀性能,在医疗领域常用于人工关节和牙科种植等应用。
钛及钛合金
钛在地壳中的含量约为1%。钛及其合金由于具有比强度高、耐热性好、耐蚀性能优 异等突出优点,自1952年正式作为结构材料使用以来发展极为迅速,目前在航空工业和 化工工业中得到了广泛的应用。但钛的化学性质十分活泼,因此钛及其合金的熔铸、焊 接和部分热处理均要在真空或惰性气体中进行,致使生产成本高,价格较其他金属材料 昂贵得多。
定元素含量的增加而提高。由于应用在较高温度时,淬火加时效后的 组织不如退火后的组织稳定,故多在退火状态下使用。
α+β 型钛合金的室温强度和塑性高于α 型钛合金,但焊接性能不 如 α钛合金,组织也不够稳定。α+β 型钛合金的生产工艺比较简单,
通过改变成分和选择热处理方式又能在很宽的范围内改变合金的性能,
2 钛合金
在钛中加入合金元素形成钛合金,可使工业纯钛的强度获得明显提高。钛合金与纯钛 一样,也具有同素异构转变,转变的温度随加入的合金元素的性质和含量而定。按其对钛 的同素异构转变温度影响的不同,加入的合金元素通常分为以下三类。 ➢ α 相稳定元素:扩大 α相区,使 α β 转变的温度升高的元素,如Al,O,N,C等。 ➢ β 相稳定元素:扩大 相区,使 β α 转变的温度降低的元素。根据该类元素与钛所形 成相图的不同,又将其细分为 β 同晶型元素(如Mo,V,Nb,Ta及稀土等)和 β 共析型 元素(如Cr,Fe,Mn,Cu,Si等)。 ➢ 中性元素:对相变温度影响不大的元素,如Zr,Sn等。
合金的性能,故该类元素是可热处理强化 钛合金中不可缺少的。
按退火状态下相组成的不同,钛合金 可分为α型钛合金、β型钛合金和 α+β 型钛 合 金 三 大 类 , 分 别 以 “ TA ” “ TB ” 或 “TC” +顺序号表示其牌号。
钛及钛合金综述
百度文库- 让每个人平等地提升自我钛及钛合金综述一钛及钛合金的发展钛在化学元素周期表中属于TVB族元素,其原子其原子序数为22。
钛在地壳中的含量为%,在所有的元素中,名列第九,但在常用金属元素中仅次于铝、铁、镁,居第四位。
钛在地壳中大都以金红石(TiO2)和钛铁矿等形式存在。
由于分离提取困难,具有工业意义的金属钛直到20世纪40年代才生产出来。
钛及钛合金的密度小,抗拉强度高(可达140Kg/mm2)。
在-253~600℃范围内,它的比强度(抗拉强度/密度)在金属材料中几乎最高。
它在适当的氧化性性环境中可形成一种薄而坚固的氧化膜,具有优异的耐蚀性能。
此外,钛及钛合金还具有非磁性、线膨胀膨胀系数小等特点,这就使钛及钛合金首先成为重要的宇航结构材料,随后又推广到舰船制造、化学工业等领域,并得到了迅速的发展。
二钛及钛合金的分类及应用钛及钛合金按组织结构分为α合金、α+β合金、β合金等三大类合金。
1 α合金α合金中有TA1、TA2、TA3、TA4、TA5、TA6、TA7、TA8等8种合金。
TA1、TA2、TA3是工业纯钛。
它们是按杂质元素含量分的三个等级。
它们主要应用于要求高塑性、适当的强度、良好的耐蚀性以及可焊接性的场合。
TA1、TA2、TA3它们的冷加工性能好,可生产各种规格的板材、棒材、型材、带材、管材和箔材。
板材可以进行冷冲压。
TA4是一种钛-铝二元合金。
它的抗拉强度比工业纯钛稍高,可以做中等强度范围的结构材料。
国内主要用做焊丝。
TA5是一种全α型合金。
它的抗拉强度比工业纯钛高,但塑性稍差,有良好的焊接性能及耐腐蚀性能。
这种合金在要求在退火状态下交货,可用做海水腐蚀环境下的结构材料。
目前已成功地应用于造船工业。
TA6是一种全α型的钛-铝二元系合金。
它的抗拉性能高于TA4,但是它的塑性稍差。
用它制成的板材可进行冷冲压,焊接性能良好,耐蚀性好。
它和TA5一样,也是在退火状态交货,适用于400℃以下和存在浸蚀介质的环境下工作。
全方位的讲解钛及钛合金材料_钛及钛合金_
全方位的讲解钛及钛合金材料_钛及钛合金_钛是一种化学元素,其原子编号为22,符号为Ti。
它是一种轻质、高强度和耐腐蚀性的金属,具有广泛的应用领域。
本文将全方位地介绍钛及钛合金材料,包括其性质、制备方法、应用以及未来的发展方向。
首先,我们来了解钛及钛合金的性质。
钛是一种非常轻的金属,其密度只有4.54克/立方厘米,大约是钢的一半,但它的强度却非常高。
此外,钛具有优异的耐腐蚀性,对许多常见的腐蚀介质,如海水、氯化物和酸等,都具有良好的抵抗能力。
钛还具有良好的生物相容性,因此在医疗器械和植入物等领域也得到广泛应用。
然后,我们来了解钛及钛合金的制备方法。
目前,主要有两种制备钛及钛合金的方法:矿石冶炼法和粉末冶金法。
矿石冶炼法是通过还原法将天然的钛矿石提炼成钛金属。
而粉末冶金法则是将钛和钛合金的粉末混合,并经过多道工序制备成最终的材料。
接下来,我们来探讨钛及钛合金的应用。
由于钛的轻量化和高强度特性,它在航空航天、汽车、船舶和运动器材等领域得到广泛应用。
在航空航天领域,钛及钛合金常被用于制造飞机的结构件、发动机部件和壳体。
在汽车领域,钛及钛合金可以用于制造轮毂、排气系统和车身结构件,以减轻车辆重量并提高燃油效率。
此外,钛合金也被用于制造人工关节、种植物和牙科修复材料等医疗器械。
最后,我们来看一下钛及钛合金的未来发展方向。
目前,随着科技的不断进步,对材料性能的要求也越来越高。
因此,钛及钛合金的研发与应用仍有许多改进空间。
在材料制备方面,粉末冶金法可能会成为主流,能够制备出更复杂的形状和更高性能的钛合金材料。
此外,通过控制合金元素的含量和添加新的合金元素,我们也可以进一步改善钛及钛合金的性能。
同时,使用先进的加工技术,如增材制造和织构制备,也可以提高钛及钛合金的性能和制备效率。
总结:钛及钛合金材料具有轻量化、高强度和耐腐蚀性等优异属性,在航空航天、汽车、医疗器械等领域具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展,钛及钛合金的制备和应用也在不断创新进步。
《钛及钛合金》课件
熔盐法是利用四氯化钛和镁在 高温下反应生成钛和镁的混合 物,再经分离、精炼得到纯钛
。
真空法是利用四氯化钛和氢气 在高温、真空条件下反应生成 钛和氯化氢,再经精炼得到纯
钛。
钛合金的熔炼工艺
钛合金的熔炼方法主要有真空熔 炼和电渣重熔两种。
真空熔炼是利用真空条件下的高 温熔炼技术,将各种金属元素熔
化并混合均匀,形成钛合金。
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轧制是将钛及钛合金的金属坯料在轧机中经过多道次的轧 制,使其逐渐变形、延伸,最终形成所需规格的板材、管 材等。
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挤压是将钛及钛合金的金属坯料放入挤压机中,通过施加 压力使其从模具孔中流出,形成所需形状和尺寸的型材。
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拉拔是将钛及钛合金的金属坯料在拉拔机中进行拉伸,使 其截面减小、长度增加,最终形成所需规格的棒材、动钛及钛合金领域的进步与发展。
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目录
• 钛及钛合金简介 • 钛的物理与化学性质 • 钛合金的种类与特性 • 钛及钛合金的生产工艺 • 钛及钛合金的应用案例 • 未来展望与研究方向
01
钛及钛合金简介
钛的发现与特性
钛的发现
钛元素由英国化学家格雷戈尔于 1791年首先发现,而钛金属在19 世纪末才开始被用于工业生产。
钛的特性
钛是一种银白色的过渡金属,具 有低密度、高熔点、良好的耐腐 蚀性和优异的力学性能等特性。
钛合金的种类与特性
钛合金的种类
根据钛与其他元素的组合,钛合金可 以分为α型、β型和α+β型三类。
钛合金的特性
钛合金具有高强度、良好的耐腐蚀性 和疲劳性能,以及较低的弹性模量, 使其在航空、航天、医疗等领域得到 广泛应用。
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一、钛及钛合金材料(一)材料1.碘化钛碘与粗钛在低温下直接作用生成挥发性的碘化钛,经加热使碘化钛分解,再沉积而得到高纯度的金属钛称为碘化钛。
牌号:TAD. 符号:Til2. 纯度>99.9%(wt)主要用于科研,如测试纯钛的化学性能、物理性能、合金化研究等。
2.海绵钛含钛的矿石从金红石(Tio2)存在,经氯(Cl2)化生成四氯化钛(TiCl4),再用活性金属(Mg或Na)还原得到海绵状的金属钛(Ti)称为海绵钛。
镁法海绵钛:MHTi纳法海绵钛:NHTi海绵钛是疏松多孔,纯度99.1-99.7%(wt),其硬度HB 为100-157,是钛工业生产的原料。
海绵钛分级见表1.3.工业纯钛含有一定量的氧、氮、碳、硅、铁及其他元素杂质的α相钛称为工业纯钛。
工业纯钛的含钛量≮99.0%(wt)按杂质元素含量把工业纯钛划分为四个级别,见表2.表1 海绵钛分级(MHTi)GB/T2524-2002产品等级Grade 产品牌号及H B≯BrandsTi不小于%wtNolessthan化学成分(质量分数,%)Chemical Composition,% 布氏硬度不大于BrinellhardnessNO morethan杂质元素不大于(% wt)Impurity,no more thanFe Si C1 C N O Mn Mg H0级MHT-100 99.7 0.06 0.02 0.06 0.02 0.02 0.06 0.01 0.06 0.005 100 1级MHT-110 99.6 0.10 0.03 0.08 0.03 0.02 0.08 0.01 0.07 0.005 110 2级MHT-125 99.5 0.15 0.03 0.10 0.03 0.03 0.10 0.02 0.07 0.005 125 3级MHT-140 99.3 0.20 0.03 0.15 0.03 0.04 0.15 0.02 0.08 0.010 140 4级MHT-160 99.1 0.30 0.04 0.15 0.04 0.05 0.20 0.03 0.09 0.012 160 5级MHT-200 98.5 0.40 0.06 0.30 0.05 0.10 0.30 0.08 0.15 0.030 200表2 工业纯钛分级GB/T3620.1-94.牌号化学成分组Ti杂质元素不大于(%)Fe C N H O 其他元素单一总和TA0 工业纯钛余量0.15 0.10 0.03 0.015 0.15 0.10 0.40 TA1 工业纯钛余量0.25 0.100.03 0.015 0.20 0.10 0.40 TA2 工业纯钛余量0.30 0.100.05 0.015 0.25 0.10 0.40 TA3 工业纯钛余量0.40 0.100.05 0.015 0.30 0.10 0.40 4.钛合金以钛为基体金属元素和含有其他合金元素及杂质元素所组成的合金称为钛合金。
钛合金举例见表3.表3 钛合金GB/T3620.1-94牌号化学成分组Ti Pd Mo Ni杂质元素不大于(%)其他元素Fe C N H O 单一总和TA9 Ti-0.2Pd 余量0.12-0.25 --- --- 0.25 0.10 0.03 0.015 0.20 0.10 0.40 TA10 Ti-0.3Mo-0.8Ni 余量--- 0.2-0.4 0.6-0.9 0.30 0.08 0.03 0.015 0.25 0.10 0.40 TC4 Ti-6Al-4V 余量--- --- --- 0.30 0.10 0.05 0.015 0.20 0.10 0.405.ELI钛及钛合金具有超低间隙杂质元素的钛及钛合金称为ELI钛及钛合金。
如:Ti-6Al-4V ELI.为了改善低温钛及钛合金的塑性和韧性开发出来的超低间隙元素的钛及钛合金,由于间隙元素含量小,其溶于钛后减小了钛晶格歪曲,随温度降低,钛的强度增加,而塑性和韧性下降的很小,在室温-253℃条件下具有强度高,良好的塑性和高的断裂韧性。
(二)标准1.常用标准(钛)(1)中国标准①GB:国家强制性标准②GB/T: 国家推荐性标准③GJB: 国家军用标准④YB: 部颁标准⑤YY: 行业标准⑥YS/T: 行业标准⑦NY/T: 行业标准(2)国际及外国标准①ISO:国际标准化组织标准②ANSI:美国国家标准a.ASTM: 美国材料试验协会标准-T(MIL-STD): 美国军标c.AMS: 美国金属学会标准③TOCT: 原苏联国家标准AMTY:原苏联国家航空技术委员会标准④JIS: 日本工业标准⑤EN: 欧洲标准委员会标准⑥DIN: 德国标准WL:德国航空材料标准⑦BS: 英国标准⑧NF: 法国标准2.钛及钛合金牌号对照表43.有关标准检验项目表54.产品标准参考表6、表75.出口用标准(三)国际组织与标准化机构1.部分国际组织、国家标准化机构和标准代号2.与金属材料有关的部分国外协会、学会及专业标准代号。
(四)热处理1.概念通过对金属材料采用适合的加热方式、保温、冷却以获得预期的组织形态、分布及性能的工艺称为热处理。
加热的方式有非真空加热、真空加热。
冷却的方式有空冷、水冷、油冷、炉冷等。
2.真空热处理一般指在1X10-5 Pa的真空环境中(通常最低要求2-3X10-3 Pa的真空度),进行加热,(有时要求充惰性气体),保温、冷却的热处理工艺称为真空热处理。
产品的出炉温度<200℃才能保证钛的表面不被氧化,呈银白色的金属钛本色。
3.退火对产品加热到适合温度,保温一定时间,使其冷却,获得接近平衡状态组织的热处理工艺称为退火。
退火目的是均匀化学成分,改善机械性能和工艺性能。
例如:消除因加工引起的硬化、如消除内应力、如实现再结晶、如真空退火除气(一般是氢气)等。
(1)再结晶退火对冷变形和热变形的金属加热到高于再结晶温度,使其破碎的晶粒和拉长的晶粒重新成核并长大成为细小的等轴晶粒,不禁消除了加工引起的硬化,还恢复了加工变形能力,这称为再结晶退火。
考虑再结晶退火温度受产品变形率和原始晶粒的大小等影响因素,再结晶温度要比理论讲的再结晶温度高出100-150℃为宜。
所以,实际再结晶退火温度:工业纯钛为650-700℃;TC4钛合金为800-850℃。
(2)消除应力退火消除金属材料因变形加工、切削加工、焊接加工及深加工制造等过程引起的内部应力,又不发生再结晶的退火称为消除应力退火。
如:工业纯钛消除应力退火温度550-600℃,TC4钛合金消除应力退火温度550-600℃。
4.加热(1)非真空加热t(℃)图示1给出了加热流程h(分)O A B C D图示1 加热工艺流程OA: 炉子加热升温AB: 装料温度工业纯钛350-400℃TC4钛合金600-700℃BC: 保温CD: 冷却(一般为空冷)保温时间h=D/2+(30-50分钟)D为钛的直径或厚度mm.(2)真空加热先装炉料,然后加热并抽真空(有时真空度达到要求后充惰性气体),保温、冷却,最后出炉(出炉温度最佳<200℃)空冷。
(3)加热特点①加热工艺依据钛的加热工艺主要依据其物理化学特性,其中导热率和化学活性是重要因素。
a.钛的化学活性大,其导热系数低为铜的1/2,铝的1/3,钢的1/5,说明在同一加热温度下,钛的加热时间要长,使其表面受热的时间要长,则钛截面的温度差要大,只有在加热长的时间内才达到平衡。
b.钛的化学活性大,在常温的空气中,钛表面的氧膜是一层致密、惰性和稳定的保护膜能阻止氧等向钛基体扩散。
这层氧化膜为金红石结构(TiO2),呈银白色,具有自愈性能。
但是随温度升高,钛的氧化膜发生变化,如:钛在500-550℃的纯氧中有自燃烧特性,在空气中600-650℃时,与氧发生强烈反应,使钛表面钝化膜增厚,进而脱落,将失去对钛的保护作用。
如:钛在500-560℃的空气中,有明显吸氮的特性,高于850℃发生强烈反应,使氧化膜增厚,进而促进脱落。
如:在高于900℃的空气中,钛与碳发生强烈反应,增加氧化膜厚度,进而促进脱落。
特别是钛吸氢变脆特性,钛的吸氢是可逆的,即吸氢也可析出氢,但是高于300℃时吸氢大于析出氢。
钛与氢反应形成氢化钛(TiH2)细小弥散的指点,使钛受脆,其冲击值大幅度下降。
针对钛的活性特性,确定合理的加热温度和保温时间对获得良好性能的钛材具有重要意义。
②过热对钛的加热温度偏高,并保温时间过长,使其组织中的晶粒长大,导致力学性能显著降低的现象称为过热。
③过烧对钛的加热温度过高,接近固相线时,其组织中的晶界处优先发生氧化,进而发生部分熔化的现象称为过烧。
(4)钛的氧化膜钛的氧化膜随温度不同有不同的厚度和颜色,其成分也发生了变化。
表8给出了氧化膜厚度和颜色。
加热温度(℃)氧化膜厚度(mm)氧化膜颜色<200 极薄银白色~300 极薄淡黄色~400极薄金黄色~500极薄蓝色~600极薄紫色~6490.005 紫色~7040.0076 红灰色700-800 <0.025 红灰色760-871 <0.025 红灰色~900 <0.051 灰色927-982 <0.051 灰色1038 0.102 灰色1093 0.356 灰色举例:在一定温度下,把试样剖开看截面的氧化膜结构及颜色变化。
①700-800℃Ti基体(银白色)Tio(青铜色)TiO2(金红石,淡蓝色)。
②825-850℃Ti基体Ti+TiO粉末TiO+少量Ti TiO2(深蓝色)TiO2(浅蓝色)TiO2(黄褐色)③875-1050℃Ti基体TiO+少量Ti TiO TiO2(紫色粉末)TiO2(深蓝色)5.加热设备及气愤(1)感应加热:高频、中频及低频感应炉(2)电接触加热:直接电阻加热(3)燃气加热:煤气炉,液化气炉(4)燃油加热:重油炉,柴油炉(5)间接式电阻加热:箱式电阻丝炉、管式电阻丝炉、辊道式电阻丝炉以上加热属非真空加热,要求加热炉内的气氛保持中性或微氧化性,绝对不允许燃气及燃油的火焰直接喷射钛的表面,不允许用氢气加热。
(五)钛材加工(1)钛材压力加工(又称塑性加工)概念通过压力加工设备使钛金属塑性变形,把固态钛变成为所需要的产品形态的加工过程称为压力加工。
(2)压力加工特点①无切屑变形,金属损耗小②获得所需要形态的同时,也获得了期望的组织与性能③对产品适合专业化的规模生产(3)影响压力加工因素①确认合理的变形程度要实现变形过程,取决于钛本身的性能,必须选择合理的变形参数即适宜的温度、速度、变形率,能避免产生裂纹、断裂、分层、折叠等缺陷和因为变形率不足而造成不希望的组织。
如:在拉制棒材过程中,所确认的温度、速度、涂层、模具等环节不合适,可能会发生塑性变形失稳,而产生拉断、颈缩等现象。